【導語】
在科技飛速發(fā)展的浪潮中，蘇州非礦院步履不停，攻克重重科研技術難關，取得了一系列突破性成果。從選礦工藝優(yōu)化到綠色技術創(chuàng)新，每項成果都為公司發(fā)展添能，為行業(yè)進步助力。本系列報道將深入科研一線，帶您了解這些科技成果背后的創(chuàng)新故事，見證科技如何改變產(chǎn)業(yè)，賦能未來！敬請關注！
我國石墨尾礦存在著體量大、綜合利用量小、產(chǎn)品附加值低、綜合利用水平不高、缺乏規(guī)模化和高值化利用系統(tǒng)研究等亟待解決的問題。蘇州非礦院依托“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目成功研發(fā)出“石墨尾礦梯級利用技術”，通過對石墨尾礦原料特征和高溫熱行為規(guī)律的研究分析，開發(fā)了石墨尾礦高摻量利用技術、功能化利用技術、高值化利用技術，實現(xiàn)對石墨尾礦進行梯級利用，消納石墨尾礦，緩解企業(yè)尾礦庫壓力，助力石墨產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
——梯度保溫成型技術
采用干法除雜工藝和多段保溫煅燒工藝兩種方法，對石墨尾礦基陶瓷磚的制備工藝進行優(yōu)化，開發(fā)了石墨尾礦基陶瓷磚梯度保溫成型技術，石墨尾礦摻量達到65%以上，實現(xiàn)了石墨尾礦高摻量利用。
——均勻發(fā)泡成型技術
利用石墨尾礦中的殘余石墨等作為發(fā)泡劑，通過石墨尾礦基發(fā)泡材料配方試驗和工藝優(yōu)化研究，開發(fā)了石墨尾礦基均勻發(fā)泡成型技術，制得石墨尾礦基發(fā)泡陶瓷材料，表觀密度達540~600g/cm3、抗壓強度達7.80~9.99MPa。
——復合改性制備技術
通過引入Al2O3和BaCO3作為Al源和Ba源對石墨尾礦進行組分復配，在此基礎上，采用Sr2+、TiO2對石墨尾礦進行摻雜改性，進一步對復配原料的高溫礦相進行調控，開發(fā)了石墨尾礦摻雜改性制備技術，制備出微波介質陶瓷材料，實現(xiàn)了石墨尾礦高值化利用。
石墨尾礦在陶瓷磚、發(fā)泡陶瓷、微波介質陶瓷領域進行了應用評價推廣，應用性能良好；并在黑龍江雞西市完成成果轉化，建設了石墨多源固廢綜合利用1萬噸級示范工程。
——石墨尾礦高摻量制備仿古陶瓷：65%以上由尾礦組成，破壞強度達到1091N、斷裂模數(shù)達到29.1N/mm2，達到國家標準《陶瓷磚》（GB/T 4100-2015）中對瓷質磚的性能要求。
圖 石墨尾礦基陶瓷磚
——石墨尾礦功能化應用發(fā)泡陶瓷：具有保溫作用，導熱系數(shù)為0.18W/m·K，抗壓強度為9.99MPa、導熱系數(shù)為0.18W/m·K，達到《發(fā)泡陶瓷隔墻板》（T/CBCSA-2019）的性能要求。
——石墨尾礦高值化利用微波介質陶瓷：介電常數(shù)為9.42，Q×f值為26858GHz，諧振頻率溫度系數(shù)為2ppm/℃，可以滿足GPS天線、介質諧振器、介質濾波器等微波元器件的應用需求，具有極大的潛在應用價值。
圖 石墨尾礦基發(fā)泡陶瓷
石墨尾礦梯級利用技術可大幅度提高固廢消納量、降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，具有大規(guī)模推廣應用價值，市場前景廣闊。蘇州非礦院憑借該技術，已申請發(fā)明專利7項，獲專利授權3項；獲得中國非金屬礦工業(yè)協(xié)會科學技術一等獎。
面對石墨尾礦堆存壓力與建材、電子行業(yè)持續(xù)增長的材料需求，本技術已展現(xiàn)出強大的固廢消納能力和市場適用性。未來將在拓展示范規(guī)模、提升處理能力的基礎上，持續(xù)探索仿古磚、隔墻板、微波陶瓷等更多應用場景，挖掘石墨尾礦潛力，助力行業(yè)綠色低碳轉型。
蘇州非礦院研發(fā)的石墨尾礦梯級利用技術，以創(chuàng)新工藝實現(xiàn)固廢高值、高效資源化，成功通過示范工程驗證，成效顯著。該技術不僅開辟了資源循環(huán)利用新路徑，更是踐行“綠水青山就是金山銀山”理念的生動實踐，為經(jīng)濟與生態(tài)協(xié)同發(fā)展提供有力支撐，為我國可持續(xù)發(fā)展目標注入科技動力。